JP2009116423A - 画面入力型画像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】透明導電膜を検出膜として使用する静電容量結合方式タッチパネルを備えた表示装置の検出分解能を向上する。
【解決手段】検出用透明導電膜１０１の各辺に３端子以上の複数の電極端子１０２を設ける。この検出用透明導電膜１０１の複数の電極端子１０２から４端子乃至２端子を選択し、電流検出抵抗（ｒ）１０３を介して信号現１０５から交流信号を印加し、該選択した電極端子に流れる電流を検出するタッチパネル制御回路を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、画面入力型画像表示装置にかかり、特に、静電容量結合方式を用いて表示画面内での均一な分解能を実現した画面入力型表示装置システムに関する。

表示画面に使用者の指などを用いてユーザの指などによるタッチ操作（接触押圧操作、以下、単にタッチと称する）して情報を入力する画面入力機能をもつタッチセンサ（タッチパネルとも称する）を備えた表示装置は、ＰＤＡや携帯端末などのモバイル用電子機器、各種の家電製品、無人受付機等の据置型顧客案内端末に用いられている。このようなタッチ入力機能を備えた表示装置では、タッチされた部分の抵抗値変化、あるいは容量変化を検出する方式、タッチにより遮蔽された部分の光量変化を検出する方式、などが知られている。

中でも、静電容量結合方式は、利用者の指のタッチによる静電容量を検出するための透明導電膜としてＩＰＳ（In-plane Switching）方式の液晶表示装置を構成する表示パネルにある裏面ＩＴＯを検出用透明導電膜に利用できるため、低コストでタッチパネルを実現する技術として期待されている。

静電容量結合方式の画面入力型表示装置に関しては、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１では、画面入力を実現するため、検出用透明導電膜の四隅に電極端子を設け、電流検出用抵抗を介して交流信号を印加する。交流信号により検出用透明導電膜の寄生容量および静電容量（指のタッチによる）が充放電される。その際に、四隅の各電極端子から流れる電流を測定し、その電流比から座標値を算出する。この、電流検出の際に、表示パネルの駆動信号から受けるノイズを除去する為、液晶駆動タイミングからストローブ信号を生成し、これを用いてノイズを受けている期間をマスクすることでノイズ除去し、検出精度を上げている。
特開２００６−１４６８９５号公報

特許文献１が開示する発明では、検出用透明導電膜の四隅の電極端子から充放電を行うため、指（静電容量）の接触箇所が中央に向かうにつれて、各端子から見た指のタッチ位置（静電容量が形成される）までのインピーダンス差が少なくなるため、各端子から検出される電流の差も小さくなる。座標値は電流比から計算されるため、四隅の端子から遠い検出用透明導電膜の中央付近では電流比で計算される値の範囲が小さくなり、分解能が低下する。

本発明の目的は、透明導電膜を検出膜として使用する静電容量結合方式タッチパネルを備えた表示装置の検出分解能を向上することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、静電容量結合方式タッチパネルにおける検出用透明導電膜の各辺に３端子以上の複数の電極端子を設ける。この検出用透明導電膜の複数の電極端子から４端子乃至２端子を選択し、電流検出抵抗（ｒ）を介して交流信号を印加すると共に、該選択した電極端子に流れる電流を検出するタッチパネル制御回路を設ける。

検出用透明導電膜の各辺に複数の端子を設けることで、利用者の指の接触箇所が中央付近（例えば、中心点から所定の距離内の領域）でも電流差が大きくなるように、前記指の接触箇所を囲む４つの電極端子（乃至２つの電極端子）を選択することができる。また、静電容量（指）の接触箇所が中央付近でも電流比の範囲が大きくなり、座標の分解能を向上する。領域分割の電流検出を用いた場合でも、直前の座標検出結果と比較して検出する領域を制御することで、検出時間を短縮できるため、短いサンプリング期間で高い分解能のタッチパネルを低コストで実現できる。

以下、本発明の最良の実施形態につき、本発明を液晶パネルで構成した表示装置に適用した実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明による画面入力型表示装置の実施例１を説明する構成図である。この画面入力型表示装置は、表示パネル（ここでは、液晶パネル）４とタッチパネル１を有し、表示パネル４の表示画像面にタッチパネル１を重畳した構成となっている。表示パネル４は表示制御回路３により制御され、図示しないホストコンピュータや映像信号源から転送される映像信号を表示する。また、タッチパネル１はタッチパネル制御回路２により制御される。タッチパネル制御回路２は、従来技術と同様に、表示制御回路３から液晶駆動信号を受信し、ノイズ除去処理を行う。

また、タッチパネル制御回路２はシステムインターフェース（システムＩ／Ｆ）を介して本体の制御システムに座標データを送信し、また該制御システムからタッチの検知領域や検出タイミングなど駆動に関する情報を受けとる。ここで、座標データは補正前のデータであってもよいし、検出した電流比のデータであっても良い。

図２は、本発明の画面入力型表示装置の実施例１におけるタッチパネルの検出用透明導電膜と、その周辺に配置される複数の電極端子の構成を説明する概略図である。本発明の実施例１では、矩形の検出用透明導電膜１０１の四隅（例えば、中心点から所定の距離外の領域）とその各辺の中央部分（例えば、中心点から所定の距離内の領域）に包括的に符号１０２で示す電極端子を設置することで、１辺当りの電極数を３つとしている。但し、電極端子の数はこれに限らず、３つを超える数としても良い。各電極端子Ｅ１〜Ｅ８は、電流検出抵抗（ｒ）１０３と信号制御スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ８）１０４を介して信号源１０５に接続されている。ここで、電流検出抵抗（ｒ）１０３と信号制御スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ８）１０４は、後述する図３に示す電流検出制御部２０１に含まれる。

図３は、図１に示したタッチパネル制御回路の実施例１の構成図である。電流検出制御部２０１は、複数（ここでは８つ）の電極端子Ｅ１〜Ｅ８から４つの電極端子を選択して、その選択された電極端子を介して流れる電流（ＡＳＩＧ１、ＡＳＩＧ２、ＡＳＩＧ３、ＡＳＩＧ４）を検知する。その後、ノイズ除去部２０２、フィルタリング検波部２０４、サンプルホールド部２０６、アナログマルチプレクサ２０７、及ＡＤ変換部２０８にてデジタルデータに変換し、信号処理を行う。動作制御部２０９は、前段のＡＤ変換部２０８から、前記選択された４つの電極端子を介して流れる電流をデジタル信号として受け取り、その結果に応じて電流検出制御部２０１の各スイッチ（図２のＳＷ１〜ＳＷ８）を制御する制御信号ｃｔｌ（ｓｗ）を出力する。ストローブ信号生成部２０３は、画素クロックＤＣＬＫと映像信号の垂直・水平同期信号ＳＹＮＣからノイズ除去部２０２の動作タイミング信号を生成する。ホールド信号生成部２０５はサンプルホールド部２０６のホールド制御信号を生成する。

動作制御部２０９は、前記各スイッチＳＷ１〜ＳＷ８を制御することでＸ座標に関連する検出結果αと、Ｙ座標に関連する検出結果βを、処理部に出力する。処理部２００は、必要に応じて高次補正処理を行い、Ｘ座標、Ｙ座標に変換する。αとβについては後述する。

図４は、図３に示した電流検出制御部の構成を説明するブロック図である。図１−図３と同じ部分には同じ参照符号を付してある。電流検出制御部２０１は、電流検出部４０２が４つと、複数（ここでは、８つ）の電極端子Ｅ１〜Ｅ８のうちの最大４つまで選択して交流信号を印加するための信号制御スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ８）１０４と、信号制御スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ８）１０４により選択された電極端子からの電流を各電流検出部４０２で検出するための検出制御スイッチ（ｓｗａ〜ｓｗｌ）４０１で構成される。電流検出部４０２で検出した電流は、アナログ信号ＡＳＩＧ１〜ＡＳＩＧ４として後段の回路（ノイズ除去部２０２）に転送され、デジタル信号に変換される。

図５は、本発明の実施例１を説明するための図３に示した動作制御部２０９が実施する制御のフローチャートである。動作制御部２０９は、システムから座標検出の命令を受けて、測定を開始する。実施例１においては、指の接触位置が存在する領域を判定する為の領域検出処理の期間（Ｐ−１、Ｐ−２）と、前記領域検出処理により特定した領域に基づき電極端子を選択して、Ｘ方向検出処理およびＹ方向検出処理を行うことで座標を検出する期間（Ｐ−３、Ｐ−４）の、２つの期間に分離して測定を行う。連続して座標検出を行う場合には（Ｐ−５）、再度領域検出処理を行い、以後同様の動作を繰り返す。

図６は、図５で説明した領域検出処理を行う場合に、動作制御部により選択（オン状態に）される電流検出制御部の各スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ８）と（ｓｗａ〜ｓｗｌ）をまとめた図である。図３の動作制御部２０９により制御された電流検出制御部２０１は、これらのスイッチを選択して、検出用透明導電膜の四隅に設けた電極端子Ｅ１〜Ｅ８から交流信号を印加することで、電流を検出する。

四隅の各端子Ｅ１，Ｅ３，Ｅ５，Ｅ７に流れる電流を、それぞれｉ１，ｉ３，ｉ５，ｉ７とした場合、図４の領域判定（Ｐ−２）の処理では、次の式１と式２とで計算されるＰｏｓ＿ｈとＰｏｓ＿ｖの値を用いる。
Ｐｏｓ＿ｈ＝（ｉ５＋ｉ７）／（ｉ１＋ｉ３＋ｉ５＋ｉ７）−Ａ ・・・式１
Ｐｏｓ＿ｖ＝（ｉ３＋ｉ５）／（ｉ１＋ｉ３＋ｉ５＋ｉ７）−Ｂ ・・・式２
ここで、Ａは、図２に示すような電極端子の配置とした場合、検出用透明導電膜の中央部に静電容量が接触した際のＰｏｓ＿ｈが０となるように補正する為の係数である。同様に、ＢはＰｏｓ＿ｖが０となるように補正するための係数である。以降の説明では、各端子Ｅ１〜Ｅ８に流れる電流を、ｉ1〜ｉ８で表記する。

図７は、領域検出処理における領域の定義を説明する図である。図７の（ａ）は、図２に示すような電極端子の配置とした場合、対向する２つの辺の各中点に設けられた電極端子の対（Ｅ２，Ｅ６）と（Ｅ４，Ｅ８）で分割された４つの領域（領域Ｉ，領域II，領域III，領域IV）を定義した図である。ここで、例えば、Ｘ座標は水平方向（Ｅ１端子からＥ７端子）の方向として定義し、Ｙ座標は垂直方向（Ｅ１端子からＥ３端子）の方向として定義する。また、図７の（ｂ）は、図５のフローにおける領域判定処理の指標を定義した一例である。

領域検出処理により得られた電流値から計算した値Ｐｏｓ＿ｈとＰｏｓ＿ｖから、以下のように領域を判定する。この領域判定の定義は、一例である。すなわち、
Ｐｏｓ＿ｈ＞０ 且つ Ｐｏｓ＿ｖ＞０ の場合 ⇒ 領域III
Ｐｏｓ＿ｈ＞０ 且つ Ｐｏｓ＿ｖ≧０ の場合 ⇒ 領域IV
Ｐｏｓ＿ｈ≦０ 且つ Ｐｏｓ＿ｖ≦０ の場合 ⇒ 領域Ｉ
Ｐｏｓ＿ｈ≦０ 且つ Ｐｏｓ＿ｖ＞０ の場合 ⇒ 領域II

図８は、図５に示すフローチャートにおいて、Ｘ方向検出処理およびＹ方向検出処理を行う場合の電流検出制御部のスイッチ制御をまとめた図である。領域検出処理により判定された領域（領域I〜領域IV）に応じて、Ｘ方向検出処理／Ｙ方向検出処理でオン状態とする信号制御スイッチと検出制御スイッチの組合せは異なる。

Ｘ方向検出処理では、垂直に相対する２辺上にある複数の電極端子から、判定された領域を含むように電極端子を選択する。よって、領域I及び領域IVと判定された場合には、端子Ｅ１，Ｅ２，Ｅ６，Ｅ７を選択し、領域II及び領域IIIと判定された場合には、端子Ｅ２，Ｅ３，Ｅ５，Ｅ６を選択する。

一方、Ｙ方向検出処理では、水平に相対する２辺上にある複数の電極端子から、判定された領域を含むように電極端子を選択する。よって、領域I及び領域IIと判定された場合には、端子Ｅ１，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ８を選択し、領域III及び領域IVと判定された場合には、端子Ｅ４，Ｅ５，Ｅ７，Ｅ８を選択する。

Ｘ方向検出処理において、Ｘ座標に関係する値αは、式３（領域I，領域IVの場合）および式４（領域II，領域IIIの場合）で計算される。
α＝（ｉ６＋ｉ７）／（ｉ１＋ｉ２＋ｉ６＋ｉ７）−Ａ１・・・式３
α＝（ｉ５＋ｉ６）／（ｉ２＋ｉ３＋ｉ５＋ｉ６）−Ｂ１・・・式４
また、Ｙ方向検出処理においてＹ座標に関係する値βは、式５（領域I，領域IIの場合）および式６（領域III，領域IV）で計算される。
β＝（ｉ３＋ｉ４）／（ｉ１＋ｉ３＋ｉ４＋ｉ８）−Ａ２・・・式５
β＝（ｉ４＋ｉ５）／（ｉ４＋ｉ５＋ｉ７＋ｉ８）−Ｂ２・・・式６
ここで、Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２は、それぞれ検出用透明電極の中心部に静電容量（指）が接触した場合に値α，β画像それぞれ０となるよう設定される補正係数である。

図９は、前記検出用透明導電膜の領域Iにおいて、利用者の指が接触する箇所を示した概略図である。領域Ｉ内に縦横３点ずつ（ｐ１〜ｐ９）とし、これらの９つから１点に静電容量（指）を接触した場合の動作、及び検出結果について、図１０から図１２を用いて説明する。

図１０は、図９に示すように領域Iに利用者の指が接触した場合の電流検出制御部に含まれるスイッチの動作を説明するタイミングチャートである。ここで、ハイレベル（Ｈ）はスイッチがオン状態となることを示し、ロウレベル（Ｌ）はスイッチがオフ状態となることを示す。図１０のタイミングチャートでは、まず領域検出処理により領域を判定し、その後、図８に示すとおり動作制御部２０９が制御信号を生成し、Ｘ方向検出処理およびＹ方向検出処理を行う。

図１１は、図９に示す箇所をそれぞれ１点ずつ接触した場合の領域検出処理の検出結果をシミュレーションにより求めた結果である。各点について式１および式２を用いてＰｏｓ＿ｈとＰｏｓ＿ｖを計算した結果、各点がＰｏｓ＿ｈ≦０且つＰｏｓ＿ｖ≦０となり、図７（ｂ）に応じて判定すると領域Iと判断できることが分かる。

図１２は、図９に示す各箇所に応じたＸ方向検出処理およびＹ方向検出処理の検出結果α，βをシミュレーションにより計算してまとめた結果の説明図である。図１２に示すとおり、表示パネルの中央付近でもαおよびβの範囲を大きくする事が可能となる。その結果、式７及び式８により計算される座標（Ｘ，Ｙ）の分解能を向上することが可能となる。
Ｘ＝ｋ１＋ｋ２×α ・・・式７
Ｙ＝ｋ１＋ｋ２×β ・・・式８
ここで、ｋ１はオフセットを調整する為の係数であり、ｋ２は倍率を調整する係数であり、いずれも利用者の指のインピーダンスに依存しない係数である。また、さらに精度を要する場合には、高次の補正計算を行ってもよい。

図１３は、本発明の実施例１における領域判定において、領域I，領域IVと、領域II,領域IIIの境界（図９の端子Ｅ２とＥ６を結ぶ線）付近に（Ｐｏｓ＿ｈ,Ｐｏｓ＿ｖ）が来た場合と、領域I，領域IIと、領域III,領域IVの境界（図９の端子Ｅ４とＥ８を結ぶ線）付近に（Ｐｏｓ＿ｈ,Ｐｏｓ＿ｖ）が来た場合との端子選択動作を説明する図である。接触領域が境界線の付近の場合には、図１３の表に示すように電極端子を２つ選択して検出することで、それぞれの値α,βを得ることができる。その際の計算式は、式９、式１０に示すとおりである。
α＝ｉ６／（ｉ２＋ｉ６）−A3・・・式９
β＝ｉ４／（ｉ４＋ｉ８）−B3・・・式１０
判定処理後は、再び第１の検出期間により全座標の検出を行い、接触位置を検出する。このように、図８に示した領域Iから領域IVまでの４つの処理方法に加え、領域の境界付近での座標を検出する図１３のような処理を、図５に示すフローの領域判定の後に加えても良い。

実施例１によれば、透明導電膜を検出膜として使用する静電容量結合方式タッチパネルの検出分解能を向上した画面入力型表示装置を提供することができる。

本発明による画面入力型表示装置の実施例２を、図１４乃至図１６を参照して説明する。図１４は、図１に示したタッチパネル制御回路の実施例２の構成図である。実施例１を構成する図３のタッチパネル制御回路との相違は、領域判定結果を記憶する記憶部部２１１を設けた点である。他の旺盛は図３と重複するので、説明は省略する。実施例２は、図３で説明した動作制御部の制御を実行する制御フローで異なる。図１５は、図３に示す動作制御部の実施例２に係るフローチャートである。図１５において、システムから座標検出の命令が転送される（測定開始）と、実施例１と同様に、まずは領域検出処理を実施して領域判定を行う（Ｐ−１１、Ｐ−１２）。実施例２では、領域判定後に判定結果を領域記憶部２１１記憶する（Ｐ−１３）。

その後、Ｘ方向検出処理（Ｐ−１４）とＹ方向検出処理（Ｐ−１５）を実施することより電流を検出し、座標（Ｘ，Ｙ）を得る。システムから連続検出が設定されている場合（Ｐ−１６）には、直前の座標（Ｘ，Ｙ）を検出した際の領域判定結果を領域記憶部２１１から読み出し、その領域に応じてＸ方向検出処理を実施する（Ｐ−１７）。例えば、直前の接触位置が図９に示すように領域Iに存在する場合には、領域Iに対応した検出が図８の表に基づいて行われる。

この場合、新たに検出する座標の位置が領域ＩのＹ座標範囲外（領域II,領域III）に移動しているかどうかを判断する為、新たに式１１（領域I,領域IVの場合）で計算される値β'を用いる。
β'＝（ｉ２＋ｉ６）／（ｉ１＋ｉ２＋i６＋ｉ７）−A４・・・式１１
図１６は、本発明の式により計算される値の範囲を説明する図である。図１６の（ａ）は式３で計算される値αと式１１で計算される値β'の範囲を説明する図、図１６の（ｂ）は式4で計算される値βと式１２で計算される値α'の範囲を説明する図である。新たに検出する座標の位置が領域IのＸ座標およびＹ座標範囲にある場合、式３で計算される値αと、式１１で計算される値β'は、図１６の（ａ）で示す実線内の領域（以下、期待値範囲と呼ぶ）に収まる。また、Ｘ座標は移動してＹ座標が範囲内の場合（領域IV）には、点線内の期待値範囲に収まる。ここで、Ｘ座標のみ移動して領域IVに実際の接触点があった場合、Ｘ方向検出処理で行う制御は図８に示すとおり同じである為、値αを求める上で問題はない。

一方、新たに検出する座標の位置が領域IのＹ座標範囲外にある場合には期待値範囲外となる。この期待値範囲外の場合にはエラー有と判断し（Ｐ−１８）、垂直方向の領域範囲（V）を更新して（Ｐ−２２）、再度その領域に基づきＸ方向検出処理を実施する（Ｐ−１７）。この場合、垂直方向の領域範囲（V）を第１の領域範囲（領域I,領域IV）からから第２の領域範囲（領域II,領域III）に更新し、第２の領域範囲に基づいた検出を実施する。この場合、それぞれ図８の領域I又は領域IIIに応じたＸ方向検出処理の制御となる。

ここで、本実施例ではＹ軸方向の領域範囲が２つの場合について説明したが、垂直方向の１辺上に３つを越える（４つ以上の）電極端子を設け、垂直方向の領域範囲が３つ以上ある場合は、夫々の領域範囲について用意されている期待値範囲と、その検出結果（α, β'）が一致するまで、垂直方向の領域範囲（Ｖ）を更新することで、検出しようとする座標が存在する垂直方向の領域範囲（Ｖ）を特定することが可能となる。また、それぞれの領域範囲における値β'は、それぞれの領域範囲に対応した式を用いることとする。

次に、Ｙ方向検出処理について説明する。Ｘ方向検出処理が終了後に、領域記憶部２１１に記憶されている領域に基づきＹ方向検出処理（Ｐ−１９）を行う。例えば、Ｘ方向検出処理の結果（α,β'）が領域Iの期待値範囲に収まっている場合には、領域記憶部２１１に記憶されるデータは領域Ｉ（また、垂直方向の領域範囲は第１の領域範囲）で変わらない為、Ｙ方向検出処理も領域Ｉに応じて制御される。この場合、新たに検出する座標の位置が領域ＩのＸ座標範囲外（領域III,領域IV）に移動しているかどうかを判断する為、新たに式１２（領域I,領域IIの場合）で計算される値α'を用いる。
α'＝（ｉ４＋ｉ８）／（ｉ１＋ｉ３＋ｉ４＋ｉ８）−Ｂ４・・・式１２

新たに検出する座標の位置が領域ＩのＸ座標およびＹ座標範囲にある場合、式４で計算される値βと式１２で計算される値α'は、図１６（ｂ）で示す実線内の期待値範囲に収まる。また、Ｙ座標は移動してＸ座標が範囲内の場合（領域II）には、点線内の期待値範囲に収まる。ここで、Ｙ座標のみ移動して領域IIに実際の接触点があった場合、Ｙ方向検出処理で行う制御は図８に示すとおり同じである為、問題ない。

一方、新たに検出する座標の位置が領域ＩのＸ座標範囲外にある場合には期待値範囲外となる。この期待値範囲外の場合にはエラー有と判断し（Ｐ−２０）、水平方向の領域範囲（Ｈ）を更新して（Ｐ−２３）、再度その領域に基づきY方向検出処理を実施する（Ｐ−１９）。この場合、水平方向の領域範囲（Ｈ）を第１の領域範囲（領域Ｉ,領域II）からから第２の領域範囲（領域III,領域IV）に更新し(Ｐ−２1）、第２の領域範囲に基づいた検出を実施する。この場合、それぞれ図８の領域III又は領域IVに応じたＹ方向検出処理の制御となる。

ここで、本実施例ではＸ軸方向の領域範囲が２つの場合について説明したが、水平方向の１辺上に４つ以上の電極端子を設け、水平方向の領域範囲が４つ以上ある場合は、夫々の領域範囲について用意されている期待値範囲と、その検出結果（α', β）が一致するまで、水平方向の領域範囲（Ｈ）を更新することで、検出しようとする座標が存在する水平方向の領域範囲（Ｈ）を特定することが可能となる。

以上の制御により、エラーが無い状態のＸ方向検出処理の結果αと、エラーが無い状態のＹ方向検出処理の結果βにより、あらたなＸＹ座標を算出することが可能となる。また、上記Ｘ方向検出処理とＹ方向検出処理の結果に応じて領域を更新し、次回の連続検出を行う場合の領域初期値とする。

また、本発明第２の実施例として、図示はしないが、直前の領域検出結果（領域I）に基づきＸ方向検出処理を行った結果、領域IVの期待値範囲に収まった場合には、その時点で領域Iから領域IVへ更新しても良い。このように、Ｘ方向検出処理の段階で水平方向の領域範囲（Ｈ）を特定できれば、図１５に示すＹ方向検出処理におけるエラー判断の処理を省略することも可能になる。

また、図１７のように検出用透明導電膜上でのセンス領域をシステムにより制約する場合、図１５のフローにおいて判定を繰り返す領域範囲をシステムにより指定し、システムが指定した領域範囲内でエラー無しの結果が得られない場合には、検出情報無しとして、これをシステムに返すことも可能となる。図１７に示したようなセンス領域の場合は、垂直方向を第１の領域範囲、水平方向を第１から第２の領域範囲に指定することで、実現可能となる。

また、検出用透明導電膜に何らかの入力が有るかどうかを判断する機構は、タッチパネル制御回路が有するものとし、図５や図１５のフロー制御は、その機構が入力有りと判断した場合に動作するものである。

実施例２によっても、透明導電膜を検出膜として使用する静電容量結合方式タッチパネルの検出分解能を向上した画面入力型表示装置を提供することができる。

本発明による画面入力型表示装置の実施例１を説明する構成図である。 本発明の画面入力型表示装置の実施例１におけるタッチパネルの検出用透明導電膜と、その周辺に配置される複数の電極端子の構成を説明する概略図である。 図１に示したタッチパネル制御回路の実施例１の構成図である。 図３に示した電流検出制御部の構成を説明するブロック図である。 本発明の実施例１を説明するための図３に示した動作制御部が実施する制御のフローチャートである。 図５で説明した領域検出処理を行う場合に、動作制御部により選択（オン状態に）される電流検出制御部の各スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ８）と（ｓｗａ〜ｓｗｌ）をまとめた図である。 領域検出処理における領域の定義を説明する図である。 図５に示すフローチャートにおいて、Ｘ方向検出処理およびＹ方向検出処理を行う場合の電流検出制御部のスイッチ制御をまとめた図である。 検出用透明導電膜の領域Iにおいて、利用者の指が接触する箇所を示した概略図である。 図９に示すように領域Iに利用者の指が接触した場合の電流検出制御部に含まれるスイッチの動作を説明するタイミングチャートである。 図９に示す箇所をそれぞれ１点ずつ接触した場合の領域検出処理の検出結果をシミュレーションにより求めた結果である。 図９に示す各箇所に応じたＸ方向検出処理およびＹ方向検出処理の検出結果α，βをシミュレーションにより計算してまとめた結果の説明図である。 本発明の実施例１における領域判定において、領域I，領域IVと、領域II,領域IIIの境界（図９の端子Ｅ２とＥ６を結ぶ線）付近に（Ｐｏｓ＿ｈ,Ｐｏｓ＿ｖ）が来た場合と、領域I，領域IIと、領域III,領域IVの境界（図９の端子Ｅ４とＥ８を結ぶ線）付近に（Ｐｏｓ＿ｈ,Ｐｏｓ＿ｖ）が来た場合との端子選択動作を説明する図である。 図１に示したタッチパネル制御回路の実施例２の構成図である。 図３に示す動作制御部の実施例２に係るフローチャートである。 本発明の式により計算される値の範囲を説明する図である。 検出用透明導電膜上でのセンス領域をシステムにより制約する場合の説明図である。

符号の説明

１・・・タッチパネル、２・・・タッチパネル制御回路、３・・・表示制御回路、４・・・表示パネル、１０１・・・検出用透明導電膜、１０２・・・電極端子、１０３・・・電流検出抵抗、１０４・・・信号制御スイッチ、１０５・・・信号源、２０１・・・電流検出制御部、２０２・・・ノイズ除去部、２０３・・・ストローブ信号生成部、２０４・・・フィルタリング検波部、２０５・・・ホールド信号生成部、２０６・・・サンプルホールド部、２０７・・・アナログマルチプレクサ、２０８・・・ＡＤ変換部、２０９・・・動作制御部、２１０・・・処理部、２１１・・・領域記憶部。

Claims (7)

1. 表示装置の表示面上のタッチ位置の二次元座標を検出するタッチパネルを備えた画面入力型画像表示システムであって、
   前記タッチパネルは、各辺に３端子以上の複数の電極端子を有し、
   前記複数の電極端子から４乃至２端子を選択して、電流検出抵抗を介して交流信号を印加すると共に、該選択した電極端子に流れる電流を検出するタッチパネル制御回路を設け、
   前記座標検出を２つの期間に分離し、第１の期間は前記複数の電極端子の中から四隅の端子を選択することで、タッチしている領域を検出し、第２の期間は前記第１の期間で検出した領域に応じて選択する電極を制御して、座標を検出することを特徴とする画面入力型画像表示システム。
2. 請求項１において、
   前記タッチパネル制御回路は、前記座標検出の最初は前記第１の期間と同様にタッチしている領域を検出し、その後は水平方向の座標を検出するＸ方向検出処理と、垂直方向の座標を検出するＹ方向検出処理とを繰り返すことで、連続して座標検出を行うことを特徴とする画面入力型画像表示システム。
3. 請求項２において、
   前記Ｘ方向検出処理は、前記第１の期間或いは直前の座標検出結果に基づく領域に応じて、垂直に相対する２辺の各辺から２つの電極端子乃至１つの電極端子を選択して座標検出を行い、前記Ｙ方向検出処理は、前記第１の期間或いは直前の座標検出結果に基づく領域に応じて、水平に相対する２辺の各辺から２つの電極端子乃至１つの電極端子を選択して電流検出を行うことを特徴とする画面入力型画像表示システム。
4. 請求項３において、
   前記Ｘ向検出処理は、前記第１の期間或いは直前の座標検出結果に基づく領域に応じて前記電極端子を選択し電流検出を行った結果と、前記領域に応じた期待値範囲とを比較して、タッチしている領域を判定し、前記Ｙ向検出処理は、前記第１の期間或いは直前の座標検出結果に基づく領域に応じて前記電極端子を選択し電流検出を行った結果と、前記領域に応じた期待値範囲とを比較して、前記タッチしている領域を判定することを特徴とする画面入力型画像表示システム。
5. 請求項４において、
   前記タッチパネルは、予め定められたセンサ領域に応じて、前記Ｘ方向検出処理と前記Ｙ方向検出処理を制御することを特徴とする画面入力型画像表示システム。
6. 請求項１において、
   前記タッチパネルは、前記表示装置の表示面上に配置された検出用透明導電膜を備えた静電容量結合方式であることを特徴とする画面入力型画像表示システム。
7. 表示装置の表示面上のタッチ位置の二次元座標を検出するタッチパネルを備えた画面入力型画像表示システムであって、
   前記タッチパネルは、
   その中心点から所定の距離外の第１の領域に設けられた複数の第１の検出端子と、前記中心点から所定の距離内の第２の領域に設けられた複数の第２の検出端子とを有し、
   タッチ位置検出期間内の第１の期間は前記複数の第１の検出端子によりタッチ位置を検出し、前記タッチ位置検出期間内の第２の期間は前記第１の期間で検出されたタッチ位置に応じて前記複数の第２の検出端子によりタッチ位置を検出するか否かを決定しまたは前記複数の第２の検出端子のうちタッチ位置を検出する第２の検出端子を選択することを特徴とする画面入力型画像表示システム。